在人类所拥有的自然资源中，水资源显得异常珍贵。尽管地球表面的绝大多数地方被海水覆盖，但处在海洋包围之中的人类依旧面临水资源短缺。这似乎很矛盾，其实是由于地球表面大部分水资源是含盐量奇高的海水，而海水很难被应用于农业、工业和生活用水。所以，地球上大部分人口正遭遇着或者将要遭遇水资源短缺的影响。在当下，人类遗忘了自身的根源，完全无视最本源的生存需求，而以水资源为代表的自然资源却不得不为人类的愚蠢埋单。
杀虫剂带来的水污染问题，要放在整个自然环境被污染的大背景下，才能更好地被分析。人类排入水系造成污染的物质多种多样：从反应堆、实验室、医院排出的放射性废弃物，核爆炸引起的放射性尘埃，从城乡住户流出的生活垃圾，还有从工厂排出的废水废物等。除了这些，一种新的飘落物也加入到污染源的行列：田地、花园、森林和原野中施用的各种农药。在这些可怕的农药集合中，某些化合物的害处甚至超过放射性物质。这是因为化学药品之间会发生某些难以知晓的、险恶的反应以及毒害的转化和叠加。
自从化学家们开始人工合成自然界不存在的化合物，污水处理问题就变得棘手，对水的使用也面临越来越多的风险。正如大家所知，二十世纪四十年代开始了人工合成化合物的大规模工业生产。现在的产量已经非常惊人，以至于每天都有大量的污染物涌入全国的水系。人工化学污染物必然与生活垃圾和其他废物混杂在一起，这给污水处理厂的检测工作带来了不小的困难。大多数化学废弃物性质稳定，不能用常见的方法降解。大多数时候，从废物堆中认出它们都不是一件容易的事。形形色色的污染物在河道里混合、沉淀，形成让河道清理人员无计可施的“糊状污物”。麻省理工学院的洛尔福·埃利亚森教授在参加国会委员会发言时指出，环境科学家不能推断出这些化合物的混合会带来何种后果，也弄不清混合物中是否含有新的化合物。埃利亚森教授说：“我们不知道那些东西是什么，对我们的影响是什么。我们什么都不知道。”
用来清除昆虫、鼠类和杂草的各种化学制剂加剧了有机污染。并且有些药剂被设计出来的使用场景就是在水中，消除水中的植物、昆虫幼体和某些对人类无益的鱼类。喷洒在森林里的农药也成为污染物。有些州为了杀死某种昆虫，就对两三百万英亩森林全部进行农药喷洒。一部分农药落入溪流，一部分落进林间的土地，然后渗入地下水，经过漫长过程最终进入海洋。用来对付农业害虫和鼠类的几百万磅水溶性农药，在降雨冲洗下大部分随着自然界的水循环流向大海。
要证明河流甚至公共水源充斥化学制剂残留并不困难，到处都是明证。例如，在实验室里，用从宾夕法尼亚州一个果园采集的饮用水做样品，用鱼进行水质测试。因为水中存在大量杀虫剂残留，所以鱼不到四个小时就全部死亡了。小溪流经施用过农药的棉田，即使进行了污水处理，仍然会导致鱼类死亡。在亚拉巴马州，田纳西河的十五条支流流过施用了八氯莰烯（氯代烃的一种，俗称“毒杀芬”）的田地，于是河里的鱼类全部死亡，而其中的两条还承担着为城市供水的职能。在喷洒过杀虫剂一周后，河水里依旧残留有毒素，这是从下游水箱里每天都有金鱼死去推断出来的。
肉眼几乎是看不出这些化学污染的，有时检测技术也无能为力，只能等到出现鱼类成群死亡这样的情况，我们才能意识到危险。就有机污染而言，从事水资源保护的化学专家既没有可靠的常用检测手段，也没有解决问题的办法。杀虫剂造成的影响是客观存在的，不管我们是否有足够的检测手段，它已经同人类使用的其他化学制剂一起流入河流，甚至是流入全国的水系中。
假如有人质疑我们的水源差不多都已被杀虫剂污染这一实际状况，那请他去看一看全美鱼类及野生动物保护局一九六〇年的一篇报道。针对鱼类是否像恒温动物一样在体内积聚毒素这个问题，管理局开展了调查研究。从西部林区的一条河中采集了第一批鱼类样品，林区为消灭云杉害虫而喷洒过大量的DDT。果然，这批样本里都检测到了DDT！在远离农药施用范围三十英里的一条不起眼的溪流中，第二批样品鱼被采集出来。这批鱼依旧检测到含有DDT！化学药剂难道是通过地下的暗河流进这条小溪的？或者是随风飘入溪水？在另外进行的一次对比调研中，鱼苗培育厂的鱼体内也被检测出了DDT，而这里的水通过深井取自地下。同那条小溪一样，深井附近并没有施用过农药，所以污染一定来自地下水。
在所有的水污染问题中，地下水的大面积被污染尤其可怕。水是循环流动的，一旦有某处水域被杀虫剂污染，则所有水系都面临威胁。大自然是一个整体而非一个个相互隔绝的空间，地球上的水系更是密不可分。雨水从天空落入地面，然后渗入土壤、岩石缝隙，不断下渗，最终进入一个岩石的每一个孔隙都被水充溢的地带。这里是一个随着地表山势起伏的地下海。水在地下始终是运动的，有时缓慢，一年可以发生十五米的位移；有时则较快，一天发生一百六十多米的位置变化。绝大多数地下水的移动发生在地下，少量流出地面就成了泉眼，或者进入水井。最终，大部分地下水涌入小溪与大河。排除掉直接落入河流的雨水和地表径流，地表可流动的水都曾经是地下水。因此可以说“污染了地下水也就污染了全世界的水”，这是一个惊人的事实。
从科罗拉多州一家化工厂排出的有毒废物肯定是经由黑暗的地下海，流到几英里之外的农场，污染井水，使人畜中毒、庄稼枯萎。这当然是一种特殊的情况，但肯定有相似的事情发生。事情的经过大概是这样的：一九四三年，在丹佛附近建立了一个隶属于美国化学作战部队的落基山军工厂，该工厂负责生产军需品。过了八年，工厂的设备被一家私营化工企业租赁，用以生产杀虫剂。还没有开始生产，诡异的事件就不断发生。几英里外的农民投诉说，家里的牲畜莫名害病，农作物成片枯萎，树叶发黄，植物生长停滞，作物大量死亡。住户连连患病，他们认为这些怪事之间有某种联系。
这些农场用浅层井水灌溉庄稼。一九五九年，多个州部门和联邦政府部门联合开展调查，对那些井水进行了检测，结果发现了有机化合物残留。落基山军工厂在这里实施生产的那几年中，氯化物、氯酸盐、磷酸盐、氟化物还有砷被排放到专用的池子里。军工厂和农田之间的地下水明显是受到了污染，而这种污染顺着地下水扩散到了三英里外的第一个农场。扩散没有停止，污染范围不能够很明确地划出。研究人员不知道怎样清除这一污染，甚至也不知道该如何使污染停止扩散。
情况已经很糟了，但在军工厂的水井和排水池子里发现2，4-D除草剂则更是让人困惑，不过从长远来看这一发现最具研究意义。当然这一发现合理解释了庄稼用这些水灌溉后的死亡。问题是，2，4-D除草剂从来没有在这个工厂里生产过。
经过长期、精细的研究，化学专家认定2，4-D除草剂是在露天的废液池子里自动生成的。不经过人工的操纵，池子里的多种废弃化合物在空气、阳光、水所形成的天然实验室里，合成了一种新的化合物，一种大多数植物触之即死的化合物。
可见，科罗拉多州农场及作物受害事件具有了普遍的意义。在科罗拉多州之外的地方，化学污染对公共水域是否产生了同样的影响？在世界各处的湖泊、河流当中，在空气与阳光的参与下，会不会有一些“无害”的化合物转化成新的剧毒物质？
坦白地说，水资源被化学毒物污染的最恐怖的地方是：在河流、湖泊、水库中，甚至是在你吃饭时喝下的一杯水中，都有可能含有未知的化合物，而且是化学家们在实验室里不会去发明的。随机混合起来的化学物质可能会不受控制地发生化学反应，这一事实对美国公共卫生部门的官员造成了极大的困扰。他们忧心忡忡，担心爆发低毒物质混合后产生剧毒物质的事件。这样的化学反应可以是在两种及以上化合物之间进行，也可以是化学废物与河流中逐渐增多的放射性废物作用而产生。放射线加剧了原子重新组合的活动，于是新的物质出现。所有这些都不可预测、不可操控。
受污染的当然不会只是地下水，地表水流也不能幸免：溪流、河流、农田灌溉。地表水流被污染的例子，可以举出加州图里湖与南克拉马斯湖国家野生动物保护区的事情。这两个保护区和俄勒冈边境的北克拉马斯湖保护区属于同一个大保护区链条。似乎是上天安排好了，这三个保护区共用同一个水源，彼此连通。在广阔的田地包围之下，三个保护区仿佛是绿色海洋中的岛屿。这片田地过去是沼泽和开阔水域，是鸟儿的乐园，通过排水、引流才改造成了农田。
北克拉马斯湖为保护区附近的田地供应了灌溉用水。灌溉后的水流到一处后，被人为地用水泵抽到图里湖，然后再流到南克拉马斯湖。这样，两个国家野生动物保护区和两个湖泊与农业用水连通在了一起。熟悉这个情况有助于理解下面谈到的情况。
一九六〇年夏，这里保护区的工作人员在附近看到成百只已经死亡或垂死的鸟儿。其中大多数是以鱼类为食——苍鹭、鹈鹕、和鸥。在这些鸟体内检测出了八氯莰烯、DDD和DDE等药物残留。从湖中的鱼和浮游生物体内也发现了这些残留。保护区负责人指出，施用在农田里的杀虫剂过量，随灌溉用水流出湖中，造成保护区湖水的污染。
设立保护区原本是为了恢复自然环境，而湖水的污染使这成为空想。如若没有被污染，将会有成群的水禽在夜空中边飞边叫，仿佛一条浮在空中的绸带。这番美景的破灭，使得猎鸭的猎手和喜爱野外美景的人痛惜不已。这两个保护区对保护西部地区的水禽有着重要的意义。从地理位置上讲它们就像是处在漏斗中间，占据了“太平洋迁徙路线”的重要位置，是所有鸟类迁徙的必经之地。每年秋天，从东部哈德逊湾到西部白令海峡的上百万只野鸭与大雁，开始向南方太平洋沿岸各州迁徙，其中四分之三会来到这里。夏天，水禽喜欢在这两个保护区栖息，特别是濒临灭绝的美洲潜鸭和棕硬尾鸭。假如这两个保护区的湖泊、水塘都被严重污染，那么美国西部水鸟种群将遭受重大的破坏。
水中生物间的食物链也必须考虑到。微若尘埃的单细胞浮游生物处在最底端，接着是细小的水蚤，以浮游生物为食的小鱼，以这些小鱼为食的大鱼和鸟类，处在顶端的是水貂和棕熊。这些动物也是我们思考水资源污染问题时不可忽略的。生命活动所需要的矿物质会通过食物链传递，这是我们熟知的。那么，人类投入水中的有害物质就不会参与这样的自然循环吗？
发生在加州清水湖的异事回答了这个问题。清水湖地处旧金山以北大约九十英里的山间，是垂钓胜地。虽然名叫“清水湖”，但实际上不深的湖水下遍布淤泥，因此水质非常混浊。对垂钓爱好者和来此度假的人来说非常糟糕的是，湖水非常适合一种小蚋虫繁殖。这种蚋虫与蚊子种属相近，但并不吸血，成虫甚至完全不吃东西。数量巨大的蚋虫困扰着这里的住户。为了消灭蚋虫做过许多尝试，但是效果并不理想。二十世纪四十年代，当地住户开始使用新出现的氯代烃类杀虫剂。被作为对抗蚋虫武器的DDD，它与DDT十分接近，但是对鱼类的毒性较小。
一九四九年，经过详细的论证，人们确认安全后开始朝湖里投施DDD杀虫剂。通过勘测估算出了湖水的总量，进而确定了杀虫剂的配比为0.014ppm。效果立竿见影，蚋虫几乎灭绝。但是到了一九五四年蚋虫再次泛滥，于是开始了新一轮的投放DDD，这次药剂配比为0.02ppm。人们相信提高浓度可以再次消灭蚋虫。
可是到了冬天，殃及其他生物的情况开始出现：湖中的北美出现死亡，不久便有超过一百只死去。北美的习性是筑巢繁殖，鱼类丰富的清水湖是它们栖息的好地方，因此它们常在冬天在此筑巢停留。这是一种羽毛艳丽、姿态优雅的水鸟，主要分布于加拿大和美国西部，一般选择水边的草丛筑巢栖息。它们脖颈雪白，头冠黑亮，能够平稳无波地在湖上凫水，被称赞为“天鹅”。刚破壳的雏鸟一身灰色绒毛，过几个小时就能下水自由活动，在父母背上玩闹，躲避在他们的羽翼之下。
一九五七年，曾不见踪迹的蚋虫又一次卷土重来。再次扑灭后，出现了比上次更严重的死亡。与一九五四年情况相同，的死亡原因可以排除是传染病。直到有人提出检测一下死亡的脂肪组织，才发现其中DDD的含量达到惊人的1600ppm！
湖水中杀虫剂的浓度最高达到0.02ppm，但是脂肪组织内的残留浓度怎么会这样高？湖中的鱼虾是的主要食物来源。通过检测湖水中鱼类体内的杀虫剂残留情况，真相大白了：有毒物质从最小的生物体开始，一步步向食物链上层更大的食肉动物流动。调查结果显示，在浮游生物体内的DDD残留浓度为5ppm，是湖水中DDD浓度的二百五十倍。草食鱼类体内DDD残留浓度在40ppm到300ppm之间。肉食性鱼类体内的残留浓度最高。云斑体内的残留量甚至可以达到2500ppm。这就像是自然界的“杰克盖屋”[出自英国古代童谣“这是杰克造的房子”（ThisistheHouseThatJackBuilt），整个童谣是一层又一层的嵌套关系。在这里被用来比喻生物对环境污染物的放大效应，即生物所处的营养级越高，生物浓缩系数（污染物在生物体内的浓度与在环境中之比）越大。
]：大型肉食性动物吃掉小型肉食性动物，小型肉食性动物吃掉草食性动物，草食性动物吃掉浮游生物，浮游生物从湖水中摄入了有害物质。
接下来有了更伤脑筋的发现：无法在近期施用过DDD的湖水中检测到残留的存在！那么它们去了哪里呢？答案是湖中生物的体内。停止投药二十三个月后，检测到浮游生物体内的药物残留浓度为5.3ppm。在这差不多两年的时间段里，湖水中虽然没有药剂残留，但是却顽固地存留在浮游生物中，尽管浮游生物一直在世代更迭。同样，别的湖中的生物体内也积存着有毒物质。停止投药一年后，从鱼类、鸟类和蛙的体内都检测到了DDD残留。这些湖中生物所含有的DDD残留量一直是投放到湖水中DDD起始浓度的很多倍。投放DDD九个月后出世的鱼类、和体内DDD含量达2000ppm的加州鸥，等等，都是活生生的有害物质携带者。湖面上的巢越来越少，的数量在没有投放DDD之前是一千多对，而到了一九六〇年就只剩下三十对左右了。从第三次投放DDD之后，湖面上再没见过雏鸟，可见那三十对虽然筑了巢，却没有繁殖出后代。
微小的植物最先摄入了有毒物质，然后开启了污染的链条。最终污染会流向哪里呢？流向处于食物链顶端的人类。可能是在浑然无知的情况下，人类整理渔具，从湖里捕到许多鱼，回到家饱餐一顿。大量或累积吸收DDD，会让人类出现怎样的状况？
尽管加州公共卫生管理局宣称DDD残留危害人类的说法缺乏有效证据，但还是在一九五九年叫停了在湖泊中投放DDD的行动。这种药剂造成的生物危害十分严重，停止使用看上去仅仅是迈出了解决问题的第一步。DDD所具有的生物毒性似乎是所有杀虫药物中最特殊的：它能破坏肾上腺中的肾上腺皮质外层细胞，而后者的作用是分泌性激素。还是在一九四八年的时候，这种破坏作用就引起了人们的注意，不过人们把其限定在犬类，因为在猴子、鼠类和兔子身上做的实验中，DDD没有表现出破坏作用。不过DDD会在犬类身上引起类似人类阿狄森病的症状，这就需要引起人们的注意了。近来的医学研究表明，DDD对人类肾上腺皮质的抑制作用非常严重。所以现在，临床医学上利用DDD破坏细胞的特性来治疗一种不寻常的肾上腺肿瘤。
发生在清水湖的事情启发人们思考这样一个无法回避的问题：为了防治害虫，使用生物毒性强大的药物，甚至让水源暴露在化学毒药中，这样做是不是理智的选择？非这样不可吗？湖中生物体内惊人的杀虫剂残留含量说明，使用低浓度的杀虫剂并不能降低风险。现在的情况是，解决一个小问题的代价是制造一个更大的问题，小问题往往就在眼前，而大问题却是潜在的、未发难的。此类情况层出不穷，而且呈不断增长的态势。发生在清水湖的事便是明证。住户脱离了蚋虫的滋扰，却污染了湖水，让所有靠湖泊获取食物和饮水的生物，遭受莫名的严重威胁。
出人意料的是，往水库中投放毒药的行为越来越多，通常是为了开发水上娱乐资源，当然随后肯定得投入大量资金进行水质处理，以解决饮水困难。某地区喜好捕鱼的人想有一个更好的捕鱼场所，于是煽动政府部门出面往水库里投放毒药，消灭他们不喜欢的鱼类，然后养殖自己喜好的鱼类。这是一个荒诞的过程，像爱丽丝漫游的仙境一样怪异。水库原本是为了满足当地住民的用水需要而修建的，在住户们不知情的状况下就被喜好捕鱼的人利用，反而还要忍受带毒药残留的饮水，或者是承担清除污染的费用，尽管那毒药残留是不可能清理干净的。
既然地上和地下的水都遭受或面临着杀虫剂等化学药剂的污染，那公共自来水系统中存在有毒致癌物的风险就非常大。全美癌症研究所的W.C.修珀博士提出警告：“可以预见，饮水污染将在未来导致更多的患癌风险。”其实，二十世纪五十年代初，荷兰的一项研究成果便证实了水污染与癌症的关联性。河水比井水更容易被化学药剂残留污染。所以，从河水中获取饮水的城市住户比饮用井水的住户有更高的患癌风险。砷作为一种天然的致癌物在历史上曾两次通过饮水给人类带来灾祸，引起了癌症的大面积发生。其中一次的祸源是矿场的矿渣堆，另一次是天然高含砷量的岩石。含砷杀虫剂的使用越来越多，类似的灾祸恐怕还会出现。砷污染了土壤，然后随雨水进入溪流、河流以及水库，最后进入宽广的地下海中。
我们再次认识到，自然界的一切都是有联系的，没有什么事物是独立的。为了更深入地搞清楚污染是怎样在大自然中发生的，我们需要看一看地球上的另一种基础资源——土壤。
杀虫剂带来的水污染问题，要放在整个自然环境被污染的大背景下，才能更好地被分析。人类排入水系造成污染的物质多种多样：从反应堆、实验室、医院排出的放射性废弃物，核爆炸引起的放射性尘埃，从城乡住户流出的生活垃圾，还有从工厂排出的废水废物等。除了这些，一种新的飘落物也加入到污染源的行列：田地、花园、森林和原野中施用的各种农药。在这些可怕的农药集合中，某些化合物的害处甚至超过放射性物质。这是因为化学药品之间会发生某些难以知晓的、险恶的反应以及毒害的转化和叠加。
自从化学家们开始人工合成自然界不存在的化合物，污水处理问题就变得棘手，对水的使用也面临越来越多的风险。正如大家所知，二十世纪四十年代开始了人工合成化合物的大规模工业生产。现在的产量已经非常惊人，以至于每天都有大量的污染物涌入全国的水系。人工化学污染物必然与生活垃圾和其他废物混杂在一起，这给污水处理厂的检测工作带来了不小的困难。大多数化学废弃物性质稳定，不能用常见的方法降解。大多数时候，从废物堆中认出它们都不是一件容易的事。形形色色的污染物在河道里混合、沉淀，形成让河道清理人员无计可施的“糊状污物”。麻省理工学院的洛尔福·埃利亚森教授在参加国会委员会发言时指出，环境科学家不能推断出这些化合物的混合会带来何种后果，也弄不清混合物中是否含有新的化合物。埃利亚森教授说：“我们不知道那些东西是什么，对我们的影响是什么。我们什么都不知道。”
用来清除昆虫、鼠类和杂草的各种化学制剂加剧了有机污染。并且有些药剂被设计出来的使用场景就是在水中，消除水中的植物、昆虫幼体和某些对人类无益的鱼类。喷洒在森林里的农药也成为污染物。有些州为了杀死某种昆虫，就对两三百万英亩森林全部进行农药喷洒。一部分农药落入溪流，一部分落进林间的土地，然后渗入地下水，经过漫长过程最终进入海洋。用来对付农业害虫和鼠类的几百万磅水溶性农药，在降雨冲洗下大部分随着自然界的水循环流向大海。
要证明河流甚至公共水源充斥化学制剂残留并不困难，到处都是明证。例如，在实验室里，用从宾夕法尼亚州一个果园采集的饮用水做样品，用鱼进行水质测试。因为水中存在大量杀虫剂残留，所以鱼不到四个小时就全部死亡了。小溪流经施用过农药的棉田，即使进行了污水处理，仍然会导致鱼类死亡。在亚拉巴马州，田纳西河的十五条支流流过施用了八氯莰烯（氯代烃的一种，俗称“毒杀芬”）的田地，于是河里的鱼类全部死亡，而其中的两条还承担着为城市供水的职能。在喷洒过杀虫剂一周后，河水里依旧残留有毒素，这是从下游水箱里每天都有金鱼死去推断出来的。
肉眼几乎是看不出这些化学污染的，有时检测技术也无能为力，只能等到出现鱼类成群死亡这样的情况，我们才能意识到危险。就有机污染而言，从事水资源保护的化学专家既没有可靠的常用检测手段，也没有解决问题的办法。杀虫剂造成的影响是客观存在的，不管我们是否有足够的检测手段，它已经同人类使用的其他化学制剂一起流入河流，甚至是流入全国的水系中。
假如有人质疑我们的水源差不多都已被杀虫剂污染这一实际状况，那请他去看一看全美鱼类及野生动物保护局一九六〇年的一篇报道。针对鱼类是否像恒温动物一样在体内积聚毒素这个问题，管理局开展了调查研究。从西部林区的一条河中采集了第一批鱼类样品，林区为消灭云杉害虫而喷洒过大量的DDT。果然，这批样本里都检测到了DDT！在远离农药施用范围三十英里的一条不起眼的溪流中，第二批样品鱼被采集出来。这批鱼依旧检测到含有DDT！化学药剂难道是通过地下的暗河流进这条小溪的？或者是随风飘入溪水？在另外进行的一次对比调研中，鱼苗培育厂的鱼体内也被检测出了DDT，而这里的水通过深井取自地下。同那条小溪一样，深井附近并没有施用过农药，所以污染一定来自地下水。
在所有的水污染问题中，地下水的大面积被污染尤其可怕。水是循环流动的，一旦有某处水域被杀虫剂污染，则所有水系都面临威胁。大自然是一个整体而非一个个相互隔绝的空间，地球上的水系更是密不可分。雨水从天空落入地面，然后渗入土壤、岩石缝隙，不断下渗，最终进入一个岩石的每一个孔隙都被水充溢的地带。这里是一个随着地表山势起伏的地下海。水在地下始终是运动的，有时缓慢，一年可以发生十五米的位移；有时则较快，一天发生一百六十多米的位置变化。绝大多数地下水的移动发生在地下，少量流出地面就成了泉眼，或者进入水井。最终，大部分地下水涌入小溪与大河。排除掉直接落入河流的雨水和地表径流，地表可流动的水都曾经是地下水。因此可以说“污染了地下水也就污染了全世界的水”，这是一个惊人的事实。
从科罗拉多州一家化工厂排出的有毒废物肯定是经由黑暗的地下海，流到几英里之外的农场，污染井水，使人畜中毒、庄稼枯萎。这当然是一种特殊的情况，但肯定有相似的事情发生。事情的经过大概是这样的：一九四三年，在丹佛附近建立了一个隶属于美国化学作战部队的落基山军工厂，该工厂负责生产军需品。过了八年，工厂的设备被一家私营化工企业租赁，用以生产杀虫剂。还没有开始生产，诡异的事件就不断发生。几英里外的农民投诉说，家里的牲畜莫名害病，农作物成片枯萎，树叶发黄，植物生长停滞，作物大量死亡。住户连连患病，他们认为这些怪事之间有某种联系。
这些农场用浅层井水灌溉庄稼。一九五九年，多个州部门和联邦政府部门联合开展调查，对那些井水进行了检测，结果发现了有机化合物残留。落基山军工厂在这里实施生产的那几年中，氯化物、氯酸盐、磷酸盐、氟化物还有砷被排放到专用的池子里。军工厂和农田之间的地下水明显是受到了污染，而这种污染顺着地下水扩散到了三英里外的第一个农场。扩散没有停止，污染范围不能够很明确地划出。研究人员不知道怎样清除这一污染，甚至也不知道该如何使污染停止扩散。
情况已经很糟了，但在军工厂的水井和排水池子里发现2，4-D除草剂则更是让人困惑，不过从长远来看这一发现最具研究意义。当然这一发现合理解释了庄稼用这些水灌溉后的死亡。问题是，2，4-D除草剂从来没有在这个工厂里生产过。
经过长期、精细的研究，化学专家认定2，4-D除草剂是在露天的废液池子里自动生成的。不经过人工的操纵，池子里的多种废弃化合物在空气、阳光、水所形成的天然实验室里，合成了一种新的化合物，一种大多数植物触之即死的化合物。
可见，科罗拉多州农场及作物受害事件具有了普遍的意义。在科罗拉多州之外的地方，化学污染对公共水域是否产生了同样的影响？在世界各处的湖泊、河流当中，在空气与阳光的参与下，会不会有一些“无害”的化合物转化成新的剧毒物质？
坦白地说，水资源被化学毒物污染的最恐怖的地方是：在河流、湖泊、水库中，甚至是在你吃饭时喝下的一杯水中，都有可能含有未知的化合物，而且是化学家们在实验室里不会去发明的。随机混合起来的化学物质可能会不受控制地发生化学反应，这一事实对美国公共卫生部门的官员造成了极大的困扰。他们忧心忡忡，担心爆发低毒物质混合后产生剧毒物质的事件。这样的化学反应可以是在两种及以上化合物之间进行，也可以是化学废物与河流中逐渐增多的放射性废物作用而产生。放射线加剧了原子重新组合的活动，于是新的物质出现。所有这些都不可预测、不可操控。
受污染的当然不会只是地下水，地表水流也不能幸免：溪流、河流、农田灌溉。地表水流被污染的例子，可以举出加州图里湖与南克拉马斯湖国家野生动物保护区的事情。这两个保护区和俄勒冈边境的北克拉马斯湖保护区属于同一个大保护区链条。似乎是上天安排好了，这三个保护区共用同一个水源，彼此连通。在广阔的田地包围之下，三个保护区仿佛是绿色海洋中的岛屿。这片田地过去是沼泽和开阔水域，是鸟儿的乐园，通过排水、引流才改造成了农田。
北克拉马斯湖为保护区附近的田地供应了灌溉用水。灌溉后的水流到一处后，被人为地用水泵抽到图里湖，然后再流到南克拉马斯湖。这样，两个国家野生动物保护区和两个湖泊与农业用水连通在了一起。熟悉这个情况有助于理解下面谈到的情况。
一九六〇年夏，这里保护区的工作人员在附近看到成百只已经死亡或垂死的鸟儿。其中大多数是以鱼类为食——苍鹭、鹈鹕、和鸥。在这些鸟体内检测出了八氯莰烯、DDD和DDE等药物残留。从湖中的鱼和浮游生物体内也发现了这些残留。保护区负责人指出，施用在农田里的杀虫剂过量，随灌溉用水流出湖中，造成保护区湖水的污染。
设立保护区原本是为了恢复自然环境，而湖水的污染使这成为空想。如若没有被污染，将会有成群的水禽在夜空中边飞边叫，仿佛一条浮在空中的绸带。这番美景的破灭，使得猎鸭的猎手和喜爱野外美景的人痛惜不已。这两个保护区对保护西部地区的水禽有着重要的意义。从地理位置上讲它们就像是处在漏斗中间，占据了“太平洋迁徙路线”的重要位置，是所有鸟类迁徙的必经之地。每年秋天，从东部哈德逊湾到西部白令海峡的上百万只野鸭与大雁，开始向南方太平洋沿岸各州迁徙，其中四分之三会来到这里。夏天，水禽喜欢在这两个保护区栖息，特别是濒临灭绝的美洲潜鸭和棕硬尾鸭。假如这两个保护区的湖泊、水塘都被严重污染，那么美国西部水鸟种群将遭受重大的破坏。
水中生物间的食物链也必须考虑到。微若尘埃的单细胞浮游生物处在最底端，接着是细小的水蚤，以浮游生物为食的小鱼，以这些小鱼为食的大鱼和鸟类，处在顶端的是水貂和棕熊。这些动物也是我们思考水资源污染问题时不可忽略的。生命活动所需要的矿物质会通过食物链传递，这是我们熟知的。那么，人类投入水中的有害物质就不会参与这样的自然循环吗？
发生在加州清水湖的异事回答了这个问题。清水湖地处旧金山以北大约九十英里的山间，是垂钓胜地。虽然名叫“清水湖”，但实际上不深的湖水下遍布淤泥，因此水质非常混浊。对垂钓爱好者和来此度假的人来说非常糟糕的是，湖水非常适合一种小蚋虫繁殖。这种蚋虫与蚊子种属相近，但并不吸血，成虫甚至完全不吃东西。数量巨大的蚋虫困扰着这里的住户。为了消灭蚋虫做过许多尝试，但是效果并不理想。二十世纪四十年代，当地住户开始使用新出现的氯代烃类杀虫剂。被作为对抗蚋虫武器的DDD，它与DDT十分接近，但是对鱼类的毒性较小。
一九四九年，经过详细的论证，人们确认安全后开始朝湖里投施DDD杀虫剂。通过勘测估算出了湖水的总量，进而确定了杀虫剂的配比为0.014ppm。效果立竿见影，蚋虫几乎灭绝。但是到了一九五四年蚋虫再次泛滥，于是开始了新一轮的投放DDD，这次药剂配比为0.02ppm。人们相信提高浓度可以再次消灭蚋虫。
可是到了冬天，殃及其他生物的情况开始出现：湖中的北美出现死亡，不久便有超过一百只死去。北美的习性是筑巢繁殖，鱼类丰富的清水湖是它们栖息的好地方，因此它们常在冬天在此筑巢停留。这是一种羽毛艳丽、姿态优雅的水鸟，主要分布于加拿大和美国西部，一般选择水边的草丛筑巢栖息。它们脖颈雪白，头冠黑亮，能够平稳无波地在湖上凫水，被称赞为“天鹅”。刚破壳的雏鸟一身灰色绒毛，过几个小时就能下水自由活动，在父母背上玩闹，躲避在他们的羽翼之下。
一九五七年，曾不见踪迹的蚋虫又一次卷土重来。再次扑灭后，出现了比上次更严重的死亡。与一九五四年情况相同，的死亡原因可以排除是传染病。直到有人提出检测一下死亡的脂肪组织，才发现其中DDD的含量达到惊人的1600ppm！
湖水中杀虫剂的浓度最高达到0.02ppm，但是脂肪组织内的残留浓度怎么会这样高？湖中的鱼虾是的主要食物来源。通过检测湖水中鱼类体内的杀虫剂残留情况，真相大白了：有毒物质从最小的生物体开始，一步步向食物链上层更大的食肉动物流动。调查结果显示，在浮游生物体内的DDD残留浓度为5ppm，是湖水中DDD浓度的二百五十倍。草食鱼类体内DDD残留浓度在40ppm到300ppm之间。肉食性鱼类体内的残留浓度最高。云斑体内的残留量甚至可以达到2500ppm。这就像是自然界的“杰克盖屋”[出自英国古代童谣“这是杰克造的房子”（ThisistheHouseThatJackBuilt），整个童谣是一层又一层的嵌套关系。在这里被用来比喻生物对环境污染物的放大效应，即生物所处的营养级越高，生物浓缩系数（污染物在生物体内的浓度与在环境中之比）越大。
]：大型肉食性动物吃掉小型肉食性动物，小型肉食性动物吃掉草食性动物，草食性动物吃掉浮游生物，浮游生物从湖水中摄入了有害物质。
接下来有了更伤脑筋的发现：无法在近期施用过DDD的湖水中检测到残留的存在！那么它们去了哪里呢？答案是湖中生物的体内。停止投药二十三个月后，检测到浮游生物体内的药物残留浓度为5.3ppm。在这差不多两年的时间段里，湖水中虽然没有药剂残留，但是却顽固地存留在浮游生物中，尽管浮游生物一直在世代更迭。同样，别的湖中的生物体内也积存着有毒物质。停止投药一年后，从鱼类、鸟类和蛙的体内都检测到了DDD残留。这些湖中生物所含有的DDD残留量一直是投放到湖水中DDD起始浓度的很多倍。投放DDD九个月后出世的鱼类、和体内DDD含量达2000ppm的加州鸥，等等，都是活生生的有害物质携带者。湖面上的巢越来越少，的数量在没有投放DDD之前是一千多对，而到了一九六〇年就只剩下三十对左右了。从第三次投放DDD之后，湖面上再没见过雏鸟，可见那三十对虽然筑了巢，却没有繁殖出后代。
微小的植物最先摄入了有毒物质，然后开启了污染的链条。最终污染会流向哪里呢？流向处于食物链顶端的人类。可能是在浑然无知的情况下，人类整理渔具，从湖里捕到许多鱼，回到家饱餐一顿。大量或累积吸收DDD，会让人类出现怎样的状况？
尽管加州公共卫生管理局宣称DDD残留危害人类的说法缺乏有效证据，但还是在一九五九年叫停了在湖泊中投放DDD的行动。这种药剂造成的生物危害十分严重，停止使用看上去仅仅是迈出了解决问题的第一步。DDD所具有的生物毒性似乎是所有杀虫药物中最特殊的：它能破坏肾上腺中的肾上腺皮质外层细胞，而后者的作用是分泌性激素。还是在一九四八年的时候，这种破坏作用就引起了人们的注意，不过人们把其限定在犬类，因为在猴子、鼠类和兔子身上做的实验中，DDD没有表现出破坏作用。不过DDD会在犬类身上引起类似人类阿狄森病的症状，这就需要引起人们的注意了。近来的医学研究表明，DDD对人类肾上腺皮质的抑制作用非常严重。所以现在，临床医学上利用DDD破坏细胞的特性来治疗一种不寻常的肾上腺肿瘤。
发生在清水湖的事情启发人们思考这样一个无法回避的问题：为了防治害虫，使用生物毒性强大的药物，甚至让水源暴露在化学毒药中，这样做是不是理智的选择？非这样不可吗？湖中生物体内惊人的杀虫剂残留含量说明，使用低浓度的杀虫剂并不能降低风险。现在的情况是，解决一个小问题的代价是制造一个更大的问题，小问题往往就在眼前，而大问题却是潜在的、未发难的。此类情况层出不穷，而且呈不断增长的态势。发生在清水湖的事便是明证。住户脱离了蚋虫的滋扰，却污染了湖水，让所有靠湖泊获取食物和饮水的生物，遭受莫名的严重威胁。
出人意料的是，往水库中投放毒药的行为越来越多，通常是为了开发水上娱乐资源，当然随后肯定得投入大量资金进行水质处理，以解决饮水困难。某地区喜好捕鱼的人想有一个更好的捕鱼场所，于是煽动政府部门出面往水库里投放毒药，消灭他们不喜欢的鱼类，然后养殖自己喜好的鱼类。这是一个荒诞的过程，像爱丽丝漫游的仙境一样怪异。水库原本是为了满足当地住民的用水需要而修建的，在住户们不知情的状况下就被喜好捕鱼的人利用，反而还要忍受带毒药残留的饮水，或者是承担清除污染的费用，尽管那毒药残留是不可能清理干净的。
既然地上和地下的水都遭受或面临着杀虫剂等化学药剂的污染，那公共自来水系统中存在有毒致癌物的风险就非常大。全美癌症研究所的W.C.修珀博士提出警告：“可以预见，饮水污染将在未来导致更多的患癌风险。”其实，二十世纪五十年代初，荷兰的一项研究成果便证实了水污染与癌症的关联性。河水比井水更容易被化学药剂残留污染。所以，从河水中获取饮水的城市住户比饮用井水的住户有更高的患癌风险。砷作为一种天然的致癌物在历史上曾两次通过饮水给人类带来灾祸，引起了癌症的大面积发生。其中一次的祸源是矿场的矿渣堆，另一次是天然高含砷量的岩石。含砷杀虫剂的使用越来越多，类似的灾祸恐怕还会出现。砷污染了土壤，然后随雨水进入溪流、河流以及水库，最后进入宽广的地下海中。
我们再次认识到，自然界的一切都是有联系的，没有什么事物是独立的。为了更深入地搞清楚污染是怎样在大自然中发生的，我们需要看一看地球上的另一种基础资源——土壤。
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